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Exercícios Resolvidos de Cálculo de Concentração

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Exercício 91234567810

Enunciado

3. A constante de velocidade k é igual a 0,15   s - 1 para decomposição do pentóxido de dinitrogênio, N 2 O 5 , em 353   K .

a) Qual é a meia-vida da decomposição do N 2 O 5 em 353 K ?

b) Se a concentração inicial de N 2 O 5 for igual a 0,0567   m o l / L , qual será a concentração de N 2 O 5 após 2,0   s ?

c) Quanto tempo passará até que a concentração de N 2 O 5 caia de 0,0567   m o l / L para 0,0135   m o l / L ?

Passo 1

  1. Oi, galerinha! Tudo bom? Aqui nós temos que calcular o tempo de meio-vida da reação, a gente consegue fazer isso aplicando diretamente a fórmula:

    2. t 1 / 2 = ln ⁡ 2 k

    O enunciado nos disse que k = 0,15   s - 1 , logo

    t 1 / 2 = ln ⁡ 2 0,15 = 4,62   s

    Passo 2

  2. A reação de decomposição do N 2 O 5 é uma reação de primeira ordem, pois temos um mol da molécula se decompondo. E para reações de primeira ordem, relacionamos a concentração de reagentes com o tempo:

    3. N 2 O 5 N 2 O 5 0 = e - k t

    Substituindo, temos

    N 2 O 5 0,0567 = e - 0,15 2

    Logo,

    N 2 O 5 = 0,042   m o l / L

    Passo 3

  3. Para achar o tempo passará até que a concentração de N 2 O 5 caia de 0,0567   m o l / L para 0,0135   m o l / L , vamos aplicar a mesmo formula do Passo 2, mas agora buscando o tempo:

N 2 O 5 N 2 O 5 0 = e - k t

Substituindo,

0,0135 0,0567 = e - 0,15 t

Isolando t e calculando,

t = 9,57   s

Resposta

  1. t 1 2 = 4,62   s
  2. N 2 O 5 = 0,042   m o l / L
  3. t = 9,57 s

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